KR102416051B1

KR102416051B1 - 저항 측정 장치 및 저항 측정 방법

Info

Publication number: KR102416051B1
Application number: KR1020197014673A
Authority: KR
Inventors: 무네히로 야마시타
Original assignee: 니혼덴산리드가부시키가이샤
Priority date: 2016-12-01
Filing date: 2017-11-28
Publication date: 2022-07-04
Also published as: CN109997046A; WO2018101233A1; JP6885612B2; TWI761398B; TW201821812A; JPWO2018101233A1; KR20190086463A; CN109997046B

Abstract

본 발명은, 피측정 기판의 각 접속부의 저항을 개별적으로 측정할 수 있는 저항 측정 장치, 및 저항 측정 방법을 제공한다. 본 발명의 저항 측정 장치는, 공급측 도전부에 공급 전류를 공급하기 위한 전류 공급부와, 인입측 도전부로부터 인입 전류를 인입하기 위한 전류 인입부와, 공급측 도전부 및 인입측 도전부와는 상이한 도전부인 전압 측정용 도전부와 공급측 도전부와의 사이의 전압인 공급측 전압을 검출하는 공급측 전압 검출부와, 전압 측정용 도전부와 인입측 도전부와의 사이의 전압인 인입측 전압을 검출하는 인입측 전압 검출부와, 공급 전류와 공급측 전압에 근거해 공급측 도전부와 쌍이 되는 접속부의 저항값을 산출하고, 인입 전류와 인입측 전압에 근거해 인입측 도전부와 쌍이 되는 접속부의 저항값을 산출하는 저항 산출부를 갖추었다.

Description

저항 측정 장치 및 저항 측정 방법

본 발명은, 기판의 저항을 측정하는 저항 측정 장치, 및 저항 측정 방법에 관한 것이다.

종래부터, 회로 기판에 형성된 비아와 같이, 회로 기판의 일방의 면에서 타방의 면에 걸쳐 관통하는 것을 측정 대상으로 할 경우에, 상기 측정 대상에 측정 전류를 흘려, 상기 측정 대상에 발생한 전압을 측정 함으로써, 그 전류값과 전압값으로부터 상기 측정 대상의 저항값을 측정하는 기판 검사 장치가 알려져 있다(예를 들면, 특허문헌 1 참조).

[특허문헌 1] 일본 특허공개 2012-117991호 공보

그런데, 면상(面狀)으로 펼쳐진 도체(이하, 면상 도체로 칭한다)를 내부에 구비한 기판에 있어서, 기판 표면의 패드, 범프, 배선 등의 도전부와 면상 도체가 기판의 두께 방향으로 전기적으로 접속된 구조인 기판이 있다. 도 7, 도 8은, 이러한 기판의 일례를 도시한 개념적인 모식도이다.

도 7은, 기판 내층에 면상의 내층 패턴(IP)을 갖춘 기판의 일례인 다층 기판(WB)을 도시한 개념적인 모식도이다. 도 7에 도시한 다층 기판(WB)은, 그 기판면(BS)에 패드나 배선 패턴 등의 도전부(PA, PB)가 형성되어 있다. 도전부(PA, PB)는, 비아나 배선 패턴 등의 접속부(RA, RB)에 의해 내층 패턴(IP)과 전기적으로 접속되어 있다. 다층 기판(WB)의 예에서는, 내층 패턴(IP)이 면상 도체에 상당한다.

또한, 기판의 제조 방법으로서, 도전성(導電性)의 금속판을 토대로 하여 이 금속판의 양면에 프린트 배선 기판을 적층해 형성하고, 형성된 기판을 토대인 금속판으로부터 박리(剝離) 함으로써, 2매의 프린트 배선 기판을 형성하는 방법이 있다. 이러한 기판의 제조 방법에서, 토대인 금속판으로부터 기판을 박리하기 전의 상태인 기판(이하, 중간 기판으로 칭한다)은, 금속판이 2매의 기판에 끼워진 형태를 가지고 있다.

도 8은, 이러한 중간 기판(B)의 일례를 도시한 개념적인 모식도이다. 도 8에 도시한 중간 기판(B)은, 금속판(MP)의 일방의 면에 기판(WB1)이 형성되고, 금속판(MP)의 타방의 면에 기판(WB2)이 형성되어 있다. 기판(WB1)의 기판면(BS1)에는, 패드나 배선 패턴 등의 도전부(PA1, PB1, …, PZ1)가 형성되어 있다. 기판(WB1)의 금속판(MP)과의 접촉면(BS2)에는, 패드나 배선 패턴 등의 도전부(PA2, PB2, …, PZ2)가 형성되어 있다. 금속판(MP)은, 예를 들면 두께가 1 mm∼10 mm 정도인 도전성을 가지는 금속판이다.

도전부(PA1∼PZ1)는, 비아나 배선 패턴 등의 접속부(RA∼RZ)에 의해 도전부(PA2∼PZ2)와 전기적으로 접속되어 있다. 도전부(PA2∼PZ2)는, 금속판(MP)과 밀착, 도통(導通)하고 있으므로, 도전부(PA1∼PZ1)는, 접속부(RA∼RZ)에 의해 금속판(MP)과 전기적으로 접속되어 있다. 도전부(PA1)와 접속부(RA)가 쌍이 되고, 도전부(PB1)와 접속부(RB)가 쌍이 되어, 각각 도전부와 접속부가 쌍으로 되어 있다. 기판(WB2)은, 기판(WB1)과 마찬가지로 구성되어 있으므로 그 설명을 생략한다. 중간 기판(B)의 예에서는, 금속판(MP)이 면상 도체에 상당한다.

다층 기판(WB)이나 중간 기판(B) 등의 검사로서, 접속부(RA∼RZ)의 저항값(Ra∼Rz)을 측정하는 경우가 있다.

도 9는, 도 8에 도시한 중간 기판(B)의 접속부(RA, RB)의 저항값(Ra, Rb)을 측정하는 측정 방법을 설명하기 위한 설명도이다. 접속부(RA, RB)의 저항값(Ra, Rb)을 측정하려면, 도전부(PA1)와 도전부(PB1)와의 사이에 측정용의 전류(I)를 흘려, 도전부(PA1)와 도전부(PB1)와의 사이에 발생한 전압(V)을 측정하고, 저항값을 V/I로서 산출하는 것을 고려할 수 있다. 이 경우, V/I에 의해 산출되는 저항값은, Ra+Rb가 된다.

그렇지만, 2개소(箇所)의 접속부의 합계 저항값이 아니라, 각 접속부의 저항값을 개별적으로 측정하고자 하는 요구가 있다.

본 발명의 목적은, 면상으로 펼쳐진 도전성의 면상 도체와, 면상 도체와 대향하는 기판면과, 기판면에 설치된 도전부와 그 도전부를 상기 면상 도체에 전기적으로 접속하는 접속부와의 쌍을 가지는 피측정 기판의 각 접속부의 저항을 개별적으로 측정할 수 있는 저항 측정 장치, 및 저항 측정 방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 일 국면에 따른 저항 측정 장치는, 면상으로 펼쳐진 도전성의 면상 도체와, 상기 면상 도체와 대향하는 기판면과, 상기 기판면에 설치된 도전부와 그 도전부를 상기 면상 도체에 전기적으로 접속하는 접속부와의 쌍을 가지는 동시에, 상기 쌍을 3개 이상 갖추는 피측정 기판의 상기 접속부의 저항을 측정하기 위한 저항 측정 장치에 있어서, 상기 3개 이상의 도전부 중 하나인 공급측 도전부에 미리 설정된 공급 전류를 공급하기 위한 전류 공급부와, 상기 각 도전부 중 하나이며 상기 공급측 도전부와는 상이한 인입측 도전부로부터, 미리 설정된 인입 전류를 인입(引入)하기 위한 전류 인입부와, 상기 각 도전부 중 상기 공급측 도전부 및 상기 인입측 도전부와는 상이한 도전부인 전압 측정용 도전부와 상기 공급측 도전부와의 사이의 전압인 공급측 전압을 검출하는 공급측 전압 검출부와, 상기 전압 측정용 도전부와 상기 인입측 도전부와의 사이의 전압인 인입측 전압을 검출하는 인입측 전압 검출부와, 상기 공급 전류와 상기 공급측 전압에 근거해 상기 공급측 도전부와 쌍이 되는 접속부의 저항값을 산출하고, 상기 인입 전류와 상기 인입측 전압에 근거해 상기 인입측 도전부와 쌍이 되는 접속부의 저항값을 산출하는 저항 산출부를 갖춘다.

또한, 본 발명의 일 국면에 따른 저항 측정 방법은, 면상으로 펼쳐진 도전성의 면상 도체와, 상기 면상 도체와 대향하는 기판면과, 상기 기판면에 설치된 도전부와 그 도전부를 상기 면상 도체에 전기적으로 접속하는 접속부와의 쌍을 가지는 동시에, 상기 쌍을 3개 이상 갖추는 피측정 기판의 상기 접속부의 저항을 측정하기 위한 저항 측정 방법에 있어서, 상기 3개 이상의 도전부 중 하나인 공급측 도전부에 미리 설정된 공급 전류를 공급하는 전류 공급 공정과, 상기 각 도전부 중 하나이며 상기 공급측 도전부와는 상이한 인입측 도전부로부터, 미리 설정된 인입 전류를 인입하는 전류 인입 공정과, 상기 각 도전부 중 상기 공급측 도전부 및 상기 인입측 도전부와는 상이한 도전부인 전압 측정용 도전부와 상기 공급측 도전부와의 사이의 전압인 공급측 전압을 검출하는 공급측 전압 검출 공정과, 상기 전압 측정용 도전부와 상기 인입측 도전부와의 사이의 전압인 인입측 전압을 검출하는 인입측 전압 검출 공정과, 상기 공급 전류와 상기 공급측 전압에 근거해 상기 공급측 도전부와 쌍이 되는 접속부의 저항값을 산출하고, 상기 인입 전류와 상기 인입측 전압에 근거해 상기 인입측 도전부와 쌍이 되는 접속부의 저항값을 산출하는 저항 산출 공정을 포함한다.

[도 1]　본 발명의 일 실시 형태에 따른 저항 측정 방법을 이용하는 저항 측정 장치의 구성을 개념적으로 도시한 모식도이다.
[도 2]　도 1에 도시한 측정부의 전기적 구성의 일례를 도시한 블록도이다.
[도 3]　도 1에 도시한 저항 측정 장치의 동작의 일례를 도시한 플로우 차트이다.
[도 4]　도 1에 도시한 저항 측정 장치의 동작의 일례를 도시한 플로우 차트이다.
[도 5]　도 1에 도시한 저항 측정 장치의 동작을 설명하기 위한 설명도이다.
[도 6]　도 1에 도시한 저항 측정 장치의 동작을 설명하기 위한 설명도이다.
[도 7]　기판 내층에 면상의 내층 패턴을 갖춘 기판의 일례인 다층 기판을 도시한 개념적인 모식도이다.
[도 8]　중간 기판의 일례를 도시한 개념적인 모식도이다.
[도 9]　도 8에 도시한 중간 기판의 저항값을 측정하는 측정 방법을 설명하기 위한 설명도이다.

이하, 본 발명에 따른 실시 형태를 도면에 근거해 설명한다. 덧붙여, 각 도에서 동일 부호를 부여한 구성은, 동일한 구성임을 나타내고, 그 설명을 생략한다. 도 1은, 본 발명의 일 실시 형태에 따른 저항 측정 방법을 이용하는 저항 측정 장치(1)의 구성을 개념적으로 도시한 모식도이다. 도 1에 도시한 저항 측정 장치(1)는, 측정 대상이 되는 피측정 기판의 저항을 측정하기 위한 장치이다. 저항 측정 장치(1)는, 측정된 저항값에 근거해 피측정 기판의 양부(良否)를 판정하는 기판 검사 장치여도 무방하다.

피측정 기판은, 예를 들면 중간 기판이나 다층 기판이고, 반도체 패키지용의 패키지 기판, 필름 캐리어, 프린트 배선 기판, 플렉서블 기판, 세라믹 다층 배선 기판, 액정 디스플레이나 플라즈마 디스플레이용의 전극판, 및 이러한 기판을 제조하는 과정의 중간 기판이어도 무방하다. 도 7에 도시한 다층 기판(WB) 및 도 8에 도시한 중간 기판(B)은, 피측정 기판의 일례에 상당하고 있다. 도 1에서는, 피측정 기판으로서 중간 기판(B)이 저항 측정 장치(1)에 장착된 예를 나타내고 있다. 도전부(PA1, PB1, …, PZ1)는, 임의의 개수 설치되어 있다. 이하, 도전부(PA1, PB1, …, PZ1)를 총칭해서, 도전부(P)라고 한다.

도 1에 도시한 저항 측정 장치(1)는, 하우징(112)을 가지고 있다. 하우징(112)의 내부 공간에는, 기판 고정 장치(110)와, 측정부(121)와, 측정부(122)와, 측정부 이동 기구(125)와, 제어부(20)가 주로 설치되어 있다. 기판 고정 장치(110)는, 측정 대상인 중간 기판(B)을 소정의 위치에 고정하도록 구성되어 있다.

측정부(121)는, 기판 고정 장치(110)에 고정된 중간 기판(B)의 상방(上方)에 위치한다. 측정부(122)는, 기판 고정 장치(110)에 고정된 중간 기판(B)의 하방(下方)에 위치한다. 측정부(121, 122)는, 중간 기판(B)에 형성된 도전부(P)에 프로브를 접촉시키기 위한 측정 지그(4U, 4L)를 갖추고 있다.

측정 지그(4U, 4L)에는, 복수의 프로브(Pr)가 장착되어 있다. 측정 지그(4U, 4L)는, 중간 기판(B)의 표면에 형성된 측정 대상의 도전부(P)의 배치와 대응하도록 복수의 프로브(Pr)를 배치, 보지(保持)한다. 측정부 이동 기구(125)는, 제어부(20)로부터의 제어 신호에 따라 측정부(121, 122)를 하우징(112) 내에서 적절히 이동시켜, 측정 지그(4U, 4L)의 프로브(Pr)를 중간 기판(B)의 각 도전부(P)에 접촉시킨다.

덧붙여, 저항 측정 장치(1)는, 측정부(121, 122) 중 어느 일방(一方) 만을 갖추어도 무방하다. 그리고, 저항 측정 장치(1)는, 피측정 기판을 표리반전(表裏反轉)시켜, 어느 일방의 측정부에 의해, 그 양면(兩面)의 측정을 순차적으로 실시하도록 해도 무방하다.

제어부(20)는, 예를 들면, 소정의 연산 처리를 실행하는 CPU(Central　Processing　Unit)와, 데이터를 일시적으로 기억하는 RAM(Random　Access　Memory)과, 소정의 제어 프로그램을 기억하는 ROM(Read　Only　Memory)이나 HDD(Hard　Disk　Drive) 등의 기억부와, 이들의 주변 회로 등을 갖추어 구성되고 있다. 그리고, 제어부(20)는, 예를 들면 기억부에 기억된 제어 프로그램을 실행 함으로써, 도전부 선택부(21) 및 저항 산출부(22)로서 기능한다.

도 2는, 도 1에 도시한 측정부(121)의 전기적 구성의 일례를 도시한 블록도이다. 또한, 측정부(122)는, 측정부(121)와 마찬가지로 구성되어 있으므로 그 설명을 생략한다. 도 2에 도시한 측정부(121)는, 복수의 측정 블록(M1∼Mn)(n은 자연수), 스캐너부(31), 및 복수의 프로브(Pr)를 갖추고 있다. 측정 블록(M1∼Mn)은, 세트(組)의 일례에 상당한다. 측정 블록(M1∼Mn)은 각각, 전류 공급부(CS), 전류 인입부(CM), 공급측 전압 검출부(VM1), 및 인입측 전압 검출부(VM2)를 갖추고 있다.

스캐너부(31)는, 예를 들면 트랜지스터나 릴레이 스위치 등의 스위칭 소자를 이용해 구성된 절환 회로이다. 스캐너부(31)는, 중간 기판(B)에 저항 측정용의 전류(I)를 공급하기 위한 전류 단자(+F, -F)와 전류(I)에 의해 중간 기판(B)의 도전부(P) 사이에 발생한 전압을 검출하기 위한 전압 검출 단자(+S1, -S1, +S2, -S2)를 n세트, 회로 그라운드에 접속되는 접지 단자(G)를 임의의 개수 갖추고 있다. 또한, 스캐너부(31)에는, 복수의 프로브(Pr)가 전기적으로 접속되어 있다. 스캐너부(31)는, 제어부(20)로부터의 제어 신호에 따라, 전류 단자(+F, -F), 전압 검출 단자(+S1, -S1, +S2, -S2) 및 접지 단자(G)와, 복수의 프로브(Pr)와의 사이의 접속 관계를 절환한다.

전류 공급부(CS)는, 그 출력 단자의 일단이 회로 그라운드에 접속되고, 타단이 전류 단자(+F)에 접속되어 있다. 전류 공급부(CS)는, 제어부(20)로부터의 제어 신호에 따라, 미리 설정된 공급 전류(Io)를 전류 단자(+F)에 공급하는 정전류 회로이다.

전류 인입부(CM)는, 그 일단이 전류 단자(-F)에 접속되고, 타단이 회로 그라운드에 접속되어 있다. 전류 인입부(CM)는, 제어부(20)로부터의 제어 신호에 따라, 미리 설정된 인입 전류(Ii)를 전류 단자(-F)에서 회로 그라운드로 인입하는 정전류 회로이다.

각 도전부(P)의 표면에는, 산화(酸化)에 의해 산화막이 생기는 경우가 있다. 도전부(P)의 표면에 산화막이 생기면, 프로브(Pr)와의 접촉 저항이 증대하기 때문에 저항 측정의 정밀도가 저하한다. 이러한 산화막은, 소정의 산화막 제거 전류값 이상의 전류를 흘리는 것으로 제거할 수 있다. 산화막 제거 전류값은 예를 들면 20 mA이다. 프로브(Pr)에는, 그 프로브를 손상시키지 않고 흘릴 수 있는 전류값의 상한값으로서 정격 전류값이 정해져 있다. 프로브(Pr)의 정격 전류값은, 예를 들면 40 mA에 못 미친 전류값으로서, 예를 들면 30 mA이다.

인입 전류(Ii) 및 공급 전류(Io)는, 예를 들면 20 mA 이상, 30 mA 이하로 설정되어 있다. 이에 따라, 프로브(Pr)를 손상시키지 않고, 도전부(P)의 표면의 산화막을 제거해 저항 측정의 정밀도를 향상시키게 된다.

측정 블록(M1∼Mn)의 각 전류 공급부(CS)로부터 공급되는 공급 전류(Io)의 합계와, 측정 블록(M1∼Mn)의 각 전류 인입부(CM)에 의해 인입되는 인입 전류(Ii)의 합계는, 대략 동일한 것이 바람직하다. 각 공급 전류(Io)의 합계와 각 인입 전류(Ii)의 합계가 대략 동일하면, n개의 전류 공급부(CS)에서 중간 기판(B)으로 공급된 전류의 대략 전부가 n개의 전류 인입부(CM)에 의해 중간 기판(B)으로부터 인출(引出)되므로, 중간 기판(B)으로부터 외부로 누설 전류가 흐르는 것이 억제된다.

또한, 각 공급 전류(Io)와 각 인입 전류(Ii)가, 서로 대략 동일한 것이 보다 바람직하다. 각 공급 전류(Io)와 각 인입 전류(Ii)가 서로 대략 동일하면 중간 기판(B)의 각 부에서 접속부 상호 간에 흐르는 전류가 균등화 되는 결과, 금속판(MP)의 전위가 안정화 된다. 그 결과, 저항 측정 정밀도가 향상된다.

공급측 전압 검출부(VM1)는, 그 일단이 전압 검출 단자(+S1)에 접속되고, 타단이 전압 검출 단자(-S1)에 접속되어 있다. 공급측 전압 검출부(VM1)는, 전압 검출 단자(+S1, -S1) 사이의 전압을 측정하고, 그 전압값을 공급측 전압(V1)으로서 제어부(20)로 송신하는 전압 검출 회로이다.

인입측 전압 검출부(VM2)는, 그 일단이 전압 검출 단자(+S2)에 접속되고, 타단이 전압 검출 단자(-S2)에 접속되어 있다. 인입측 전압 검출부(VM2)는, 전압 검출 단자(+S2, -S2) 사이의 전압을 측정하고, 그 전압값을 인입측 전압(V2)으로서 제어부(20)로 송신하는 전압 검출 회로이다.

스캐너부(31)는, 제어부(20)로부터의 제어 신호에 따라, 접지 단자(G)와, 측정 블록(M1∼Mn)의 전류 단자(+F, -F) 및 전압 검출 단자(+S1, -S1, +S2, -S2)를, 임의의 프로브(Pr)에 도통 접속 가능하게 된다. 이에 따라, 스캐너부(31)는, 제어부(20)로부터의 제어 신호에 따라, 프로브(Pr)가 접촉하고 있는 임의의 도체부 사이에 전류를 흘리고, 임의의 도체부 사이에 발생한 전압을 공급측 전압 검출부(VM1) 및 인입측 전압 검출부(VM2)에 의해 측정하게 해서, 임의의 도체부를 회로 그라운드에 접속하는 것이 가능하게 된다. 스캐너부(31)는, 접지부의 일례에 상당한다.

도전부 선택부(21)는, 프로브(Pr)가 접촉하고 있는 도전부(P) 중에서, 측정 블록(M1∼Mn)에 대응하는 n개의 공급측 도전부와, n개의 인입측 도전부와, n개(또는 2n개)의 전압 측정용 도전부와, 임의의 개수의 접지용 도전부를 선택한다. 공급측 도전부 및 인입측 도전부로서 선택된 도전부(P)와 쌍이 되는 접속부의 저항값이 저항 산출부(22)에 의해 산출된다. 그래서, 도전부 선택부(21)는, 아직 저항값이 산출되지 않은 접속부와 쌍이 되는 새로운 도전부(P)를 공급측 도전부 및 인입측 도전부로서 순차적으로 선택 함으로써, 최종적으로 저항값을 측정하려는 모든 접속부의 저항값을 측정하게 된다.

도전부 선택부(21)는, 스캐너부(31)에 의해, 공급측 도전부에 접촉하고 있는 프로브(Pr)와 전류 공급부(CS)(전류 단자(+F))를 접속시키고, 인입측 도전부에 접촉하고 있는 프로브(Pr)와 전류 인입부(CM)(전류 단자(-F))를 접속시키고, 공급측 도전부에 접촉하고 있는 프로브(Pr)와 공급측 전압 검출부(VM1)의 일단(전압 검출 단자(+S1))을 접속시키고, 전압 측정용 도전부에 접촉하고 있는 프로브(Pr)와 공급측 전압 검출부(VM1)의 타단(전압 검출 단자(-S1))을 접속시키고, 전압 측정용 도전부에 접촉하고 있는 프로브(Pr)와 인입측 전압 검출부(VM2)의 일단(전압 검출 단자(+S2))을 접속시키고, 인입측 도전부에 접촉하고 있는 프로브(Pr)와 인입측 전압 검출부(VM2)의 타단(전압 검출 단자(-S2))을 접속시킨다.

이에 따라, 도전부 선택부(21)는, 전류 공급부(CS) 및 전류 인입부(CM)에 의해 공급측 도전부와 인입측 도전부와의 사이에 금속판(MP)을 통해 전류를 흐르게 해서, 공급측 전압 검출부(VM1)에 의해 공급측 도전부와 전압 측정용 도전부와의 사이의 공급측 전압(V1)을 검출하게 하고, 인입측 전압 검출부(VM2)에 의해 인입측 도전부와 전압 측정용 도전부와의 사이의 인입측 전압(V2)을 검출하게 한다.

저항 산출부(22)는, 측정 블록(M1∼Mn)에 대응하여, 각 측정 블록의 공급 전류(Io)와 공급측 전압(V1)에 근거해, 각 측정 블록의 공급측 도전부와 쌍이 되는 접속부의 저항값을 산출한다. 또한, 저항 산출부(22)는, 측정 블록(M1∼Mn)에 대응하여, 각 측정 블록의 인입 전류(Ii)와 인입측 전압(V2)에 근거해, 각 측정 블록의 인입측 도전부와 쌍이 되는 접속부의 저항값을 산출한다.

다음으로, 상술의 저항 측정 장치(1)의 동작에 대해 설명한다. 피측정 기판이 중간 기판(B)인 경우를 예로, 측정부(121)를 이용해 기판(WB1)의 저항 측정을 실시하는 저항 측정 방법에 대해 설명한다. 측정부(122)를 이용해 기판(WB2)의 저항 측정을 실시하는 경우는, 측정부(121)를 이용해 기판(WB1)의 저항 측정을 실시하는 경우와 마찬가지이므로 그 설명을 생략한다.

도 3, 도 4는, 본 발명의 일 실시 형태에 따른 저항 측정 방법을 이용하는 저항 측정 장치(1)의 동작의 일례를 도시한 플로우 차트이다. 도 5, 도 6은, 도 1에 도시한 저항 측정 장치(1)의 동작을 설명하기 위한 설명도이다. 도 5, 도 6에 도시한 설명도는, 중간 기판(B)의 측정을 실시하는 경우에 대해 예시하고 있다. 도 5, 도 6에서는, 설명을 간단히 하기 위해 스캐너부(31)의 기재를 생략하고 있다.

우선, 제어부(20)는, 측정부 이동 기구(125)에 의해 측정부(121)를 이동시켜, 기판 고정 장치(110)에 고정된 중간 기판(B)에 측정 지그(4U)의 프로브(Pr)를 접촉시킨다(스텝(S1)). 도 5, 도 6에 도시한 예에서는, 이른바 사단자(四端子) 측정법에 따라 저항 측정하는 경우를 예시하고 있고, 각 도전부(P)에, 프로브(Pr)가 2개씩 접촉한다.

덧붙여, 저항 측정 장치(1)는, 사단자 측정법에 따라 저항 측정을 실시하는 예로 한정되지 않고, 각 도전부에 프로브(Pr)를 1개씩 접촉시켜, 1개의 프로브(Pr)로 전류 공급과 전압 측정을 겸용하는 구성으로 해도 무방하다.

다음으로, 도전부 선택부(21)는, 프로브(Pr)가 접촉하고 있는 도전부(P) 중에서, 접지용 도전부를 선택하고, 또한 측정 블록(M1∼Mn)에 대응하는 n개의 공급측 도전부와 n개의 인입측 도전부와 n개의 전압 측정용 도전부를 선택한다(스텝(S2): 도전부 선택 공정).

하나의 측정 블록에 대응하여 2개소의 접속부의 저항값을 측정할 수 있으므로, 측정 대상의 접속부의 수가 2n개에 못 미친 경우는, 측정 대상의 접속부의 수에 따라 공급측 도전부, 인입측 도전부 및 전압 측정용 도전부를 선택하면 무방하다. 접지용 도전부는, 적어도 하나 선택하면 무방하고, 복수 선택해도 무방하다.

도전부 선택부(21)는, 스캐너부(31)에 의해, 선택된 공급측 도전부, 인입측 도전부 및 전압 측정용 도전부를, 측정 블록(M1∼Mn)의 전류 공급부(CS), 전류 인입부(CM), 공급측 전압 검출부(VM1) 및 인입측 전압 검출부(VM2)에 접속시키고, 접지용 도전부와 회로 그라운드를 접속시킨다.

도 5는, 선택된 공급측 도전부, 인입측 도전부, 전압 측정용 도전부 및 접지용 도전부와 전류 공급부(CS), 전류 인입부(CM), 공급측 전압 검출부(VM1), 인입측 전압 검출부(VM2) 및 회로 그라운드와의 접속 관계의 일례를 나타내는 설명도이다.

도 5에 도시한 예에서는, 측정 블록(M1)에 대응해, 공급측 도전부로서 도전부(PA1)가 선택되고, 인입측 도전부로서 도전부(PC1)가 선택되고, 전압 측정용 도전부로서 도전부(PB1)가 선택되고 있다. 측정 블록(M2)에 대응하여, 공급측 도전부로서 도전부(PD1)가 선택되고, 인입측 도전부로서 도전부(PF1)가 선택되고, 전압 측정용 도전부로서 도전부(PE1)가 선택되고 있다. 이하, 다른 도전부(P)에 대해서도, 적절히 공급측 도전부, 인입측 도전부, 전압 측정용 도전부 및 접지용 도전부가 선택되고 있다. 접지용 도전부로서는, 도전부(PZ1)가 선택되고 있다.

다음으로, 제어부(20)는, 측정 블록(M1∼Mn)의 전류 공급부(CS)로부터, 각 공급측 도전부로 공급 전류(Io)를 공급하게 한다(스텝(S3): 전류 공급 공정). 전류 공급 공정에서는, 예를 들면 전류 공급부(CS)와 직렬로 전류계(電流計)를 접속하고, 실제로 전류 공급부(CS)에서 공급측 도전부로 공급된 전류를 공급 전류(Io)로서 측정하고, 이 전류계에 의해 측정된 공급 전류(Io)를 후술하는 스텝(S7)의 저항 산출 공정에서 이용해도 무방하다.

다음으로, 제어부(20)는, 측정 블록(M1∼Mn)의 전류 인입부(CM)에 의해, 각 인입측 도전부로부터 인입 전류(Ii)를 인입하게 한다(스텝(S4): 전류 인입 공정). 전류 인입 공정에서는, 예를 들면 전류 인입부(CM)와 직렬로 전류계를 접속하고, 실제로 전류 인입부(CM)에 의해 인입측 도전부로부터 인입된 전류를 인입 전류(Ii)로서 측정하고, 이 전류계에 의해 측정된 인입 전류(Ii)를 후술하는 스텝(S7)의 저항 산출 공정에서 이용해도 무방하다.

다음으로, 측정 블록(M1∼Mn)에서, 공급측 전압 검출부(VM1)에 의해, 공급측 도전부와 전압 측정용 도전부와의 사이의 공급측 전압(V1)이 검출된다(스텝(S5): 공급측 전압 검출 공정).

이 경우, 도 5에 파선으로 나타낸 전류 경로에서 알 수 있듯이, 측정 블록(M1∼Mn)과 대응하는 전압 측정용 도전부인 도전부(PB1, PE1, …, PW1)와 쌍이 되는 접속부(RB, RE, …, RW)에는 전류가 흐르지 않고, 따라서 이 개소에서는 전압이 발생하지 않는다. 그 결과, 각 공급측 전압 검출부(VM1)에 의해 측정된 각 공급측 전압(V1)에는, 접속부(RB, RE, …, RW)에서 발생한 전압이 포함되지 않는다. 따라서, 각 공급측 전압(V1)은, 측정 블록(M1∼Mn)과 대응하는 공급측 도전부(PA1, PD1, …, PV1)와 쌍이 되는 접속부(RA, RD, …, RV)에 공급 전류(Io)가 흐름으로써 생긴 전압과 대략 동일하다.

다음으로, 측정 블록(M1∼Mn)에서, 인입측 전압 검출부(VM2)에 의해, 인입측 도전부와 전압 측정용 도전부와의 사이의 인입측 전압(V2)이 검출된다(스텝(S6): 인입측 전압 검출 공정).

이 경우, 도 5에 파선으로 나타낸 전류 경로에서 알 수 있듯이, 측정 블록(M1∼Mn)과 대응하는 전압 측정용 도전부인 도전부(PB1, PE1, …, PW1)와 쌍이 되는 접속부(RB, RE, …, RW)에는 전류가 흐르지 않고, 따라서 이 개소에서는 전압이 발생하지 않는다. 그 결과, 각 인입측 전압 검출부(VM2)에 의해 측정된 각 인입측 전압(V2)에는, 접속부(RB, RE, …, RW)에서 발생한 전압이 포함되지 않는다. 따라서, 각 인입측 전압(V2)은, 측정 블록(M1∼Mn)과 대응하는 인입측 도전부(PC1, PF1, …, PX1)와 쌍이 되는 접속부(RC, RF, …, RX)에 인입 전류(Ii)가 흐름으로써 생긴 전압과 대략 동일하다.

다음으로, 측정 블록(M1∼Mn)에 대응하여 검출된 공급측 전압(V1) 및 인입측 전압(V2)과, 인입 전류(Ii) 및 공급 전류(Io)에 근거해, 저항 산출부(22)에 의해, 하기의 식(1), (2)에 근거해, 측정 블록(M1∼Mn)에 대응하는 공급측 도전부와 쌍이 되는 접속부의 저항값(Ro)과, 인입측 도전부와 쌍이 되는 접속부의 저항값(Ri)이 산출된다(스텝(S7): 저항 산출 공정).

공급측 도전부와 쌍이 되는 접속부의 저항값 Ro = V1/Io … (1)

인입측 도전부와 쌍이 되는 접속부의 저항값 Ri = V2/Ii … (2)　

도 5에 도시한 예에서는, 접속부(RA, RD, …, RV)의 저항값(Ra, Rd, …, Rv)이 저항값(Ro)으로서 산출되고, 접속부(RC, RF, …, RX)의 저항값(Rc, Rf, …, Rx)이 저항값(Ri)으로서 산출된다.

이에 따라, 접속부(RA, RC, RD, RF, …, RV, RX)의 저항값(Ra, Rc, Rd, Rf, …, Rv, Rx)을, 개별적으로 측정할 수 있다. 이 경우, 각 측정 블록(M1∼Mn)에서, 각각 2개소씩 전압 검출을 실시할 수 있다. 따라서, 측정 블록의 수(n)의 2배인 접속부에 대해, 저항 측정을 위한 전압 검출을 병행해 실시할 수 있으므로, 저항 측정 시간을 단축할 수 있다.

또한, 공급 전류(Io) 및 인입 전류(Ii)는, 산화막 제거 전류값 이상, 프로브(Pr)의 정격 전류값 이하의 전류값으로 되어 있으므로, 프로브(Pr)를 손상시키지 않고, 각 도전부(P) 표면의 산화막을 제거할 수 있다. 그 결과, 각 접속부의 저항 측정 정밀도를 향상시킬 수 있다.

도 5에서, 만약 가령, 전류 인입부(CM)가 설치되지 않고, 인입측 도전부(PC1, PF1, …, PX1)가 직접 회로 그라운드에 접속되어 있었을 경우에는, 측정 블록(M1∼Mn)의 전류 공급부(CS)는 금속판(MP)에 대해 병렬 접속되고, 인입측 도전부(PC1, PF1, …, PX1)도 또한 금속판(MP)에 대해 병렬 접속된다.

따라서, 측정 블록(M1∼Mn)의 전류 공급부(CS)로부터 공급된 전류는, 각 전류 공급부(CS)로부터 인입측 도전부(PC1, PF1, …, PX1)를 통해 회로 그라운드에 이르는 전류 경로의 저항값에 따라 분배되어, 인입측 도전부(PC1, PF1, …, PX1)에 흐르는 전류에 편차가 생긴다.

그 결과, 인입측 도전부(PC1, PF1, …, PX1)에 흐르는 전류가, 프로브(Pr)의 정격 전류값을 초과하거나, 산화막 제거 전류값에 못 미치게 될 우려가 있다. 흐르는 전류가 정격 전류값을 초과한 인입측 도전부에 접촉하는 프로브(Pr)는 손상되고, 흐르는 전류가 산화막 제거 전류값에 미치지 못한 인입측 도전부에서는 산화막이 제거되지 않기 때문에, 그 인입측 도전부와 쌍이 되는 접속부의 저항값의 산출 정밀도는 저하한다.

한편, 저항 측정 장치(1)에 의하면, 인입측 도전부(PC1, PF1, …, PX1)에 흐르는 전류는, 각 전류 공급부(CS)에 의해, 산화막 제거 전류값 이상, 프로브(Pr)의 정격 전류값 이하가 되므로, 프로브(Pr)를 손상시키지 않고 각 접속부의 저항 측정 정밀도를 향상시킬 수 있다.

또한, 만약 가령, 접지용 도전부(PZ1)가 회로 그라운드에 접속되어 있지 않은 경우, 금속판(MP)은, 전류 공급부(CS) 또는 전류 인입부(CM)의 내부 임피던스를 통해 회로 그라운드에 접속되게 되어, 금속판(MP)의 전위가 불안정해진다. 금속판(MP)의 전위가 불안정해지면, 공급측 전압 검출부(VM1) 및 인입측 전압 검출부(VM2)에 의한 전압 측정이 불안정해지고, 공급측 전압(V1) 및 인입측 전압(V2)의 측정 정밀도가 저하하는 결과, 각 접속부의 저항값의 산출 정밀도가 저하할 우려가 있다.

한편, 저항 측정 장치(1)에 의하면, 접지용 도전부(PZ1)가 스캐너부(31)(접지부)에 의해 회로 그라운드에 접속되고, 낮은 저항의 접속부(RZ)를 통해 금속판(MP)이 회로 그라운드에 접속되므로, 금속판(MP)의 전위가 안정화 된다. 그 결과, 공급측 전압(V1) 및 인입측 전압(V2)의 측정 정밀도가 향상되고, 각 접속부의 저항값의 산출 정밀도가 향상된다.

다음으로, 도전부 선택부(21)는, 측정 대상의 모든 접속부(RA∼RZ)의 저항값이 산출 완료된 상태인지 여부를 확인한다(스텝(S11)). 그리고, 측정 대상의 모든 접속부(RA∼RZ)의 저항값이 산출 완료된 상태이면(스텝(S11)에서 YES), 도전부 선택부(21)는, 처리를 종료한다.

한편, 아직 저항값이 산출되지 않은 접속부가 남아 있으면(스텝(S11)에서 NO), 도전부 선택부(21)는, 프로브(Pr)가 접촉하고 또한 저항값이 산출되지 않은 접속부와 쌍이 되는 도전부 중에서 측정 블록(M1∼Mn)에 대응하는 n개의 공급측 도전부와 n개의 인입측 도전부를 신규로 선택하고, 게다가 신규로 선택된 도전부 이외의 도전부 중에서 접지용 도전부와 측정 블록(M1∼Mn)에 대응하는 n개의 전압 측정용 도전부를 신규로 선택한다(스텝(S12)).

그리고, 도전부 선택부(21)는, 스캐너부(31)에 의해, 신규로 선택된 공급측 도전부, 인입측 도전부 및 전압 측정용 도전부를, 측정 블록(M1∼Mn)의 전류 공급부(CS), 전류 인입부(CM), 공급측 전압 검출부(VM1) 및 인입측 전압 검출부(VM2)에 접속시키고, 신규로 선택된 접지용 도전부를 회로 그라운드에 접속시키고, 다시 스텝(S3) 이후의 처리를 반복한다.

도 6은, 신규로 선택된 공급측 도전부, 인입측 도전부, 전압 측정용 도전부 및 접지용 도전부와, 전류 공급부(CS), 전류 인입부(CM), 공급측 전압 검출부(VM1), 인입측 전압 검출부(VM2) 및 회로 그라운드와의 접속 관계의 일례를 나타내는 설명도이다.

도 6에 도시한 예에서는, 측정 블록(M1)에 대응해, 공급측 도전부로서 도전부(PB1)가 선택되고, 인입측 도전부로서 도전부(PE1)가 선택되고, 전압 측정용 도전부로서 도전부(PC1)와 도전부(PD1)가 선택되고 있다. 이와 같이, 복수의 도전부가 전압 측정용 도전부로 되어도 무방하다.

또한, 측정 블록(Mn)에 대응해, 공급측 도전부로서 도전부(PW1)가 선택되고, 인입측 도전부로서 도전부(PZ1)가 선택되고, 전압 측정용 도전부로서 도전부(PX1)가 선택되고 있다. 이하, 다른 도전부(P)에 대해서도, 적절히 공급측 도전부, 인입측 도전부, 전압 측정용 도전부 및 접지용 도전부가 선택되고 있다. 접지용 도전부로서는, 도전부(PA1)가 선택되고 있다.

도 6에 도시한 예에서는, 스텝(S2)에서는 전압 측정용 도전부 또는 접지용 도전부로 하고, 저항 측정되어 있지 않은 도전부(PB1, PE1, PW1, PZ1)가 공급측 도전부 또는 인입측 도전부로 해서, 도전부(PB1, PE1, PW1, PZ1)와 쌍인 접속부의 저항값이 측정되도록 하고 있다.

이하, 스텝(S3∼S11)의 처리가, 신규로 선택된 공급측 도전부, 인입측 도전부 및 전압 측정용 도전부에 근거해 반복되어, 최종적으로 측정 대상의 모든 접속부의 저항값이 측정된다.

이상, 스텝(S1∼S12)의 처리에 의하면, 면상(面狀)으로 펼쳐진 도전성의 중간 기판(B) 등의 면상 도체와, 면상 도체와 대향하는 기판면(BS1)과, 기판면(BS1)에 설치된 도전부(PA1∼PZ1)와 그 도전부(PA1∼PZ1)를 면상 도체에 전기적으로 접속하는 접속부(RA∼RZ)와의 쌍을 가지는 중간 기판(B) 등의 피측정 기판의 접속부(RA∼RZ)의 저항값(Ra∼Rz)을 개별적으로 측정할 수 있다.

덧붙여, 측정 블록의 수는, 하나여도 무방하다. 측정 블록의 수는, 하나여도, 그 측정 블록에 대응하는 2개소의 접속부의 저항을 개별적으로 측정할 수 있다. 또한, 접지용 도전부를 설치하지 않아도 무방하고, 스캐너부(31)는 접지용 도전부를 회로 그라운드에 접속하지 않아도 된다.

또한, 복수의 프로브(Pr)가, 피검사 기판의 도전부의 배치와 대응하도록 배치되는 예를 나타냈지만, 이동식의, 이른바 플라잉 프로브에 의해, 전류 공급부(CS), 전류 인입부(CM), 공급측 전압 검출부(VM1), 인입측 전압 검출부(VM2) 및 회로 그라운드가 도전부와 전기적으로 접속되는 구성으로 해도 무방하다.

본 발명의 일 국면에 따른 저항 측정 장치는, 면상으로 펼쳐진 도전성의 면상 도체와, 상기 면상 도체와 대향하는 기판면과, 상기 기판면에 설치된 도전부와 그 도전부를 상기 면상 도체에 전기적으로 접속하는 접속부와의 쌍을 가지는 동시에, 상기 쌍을 3개 이상 갖추는 피측정 기판의 상기 접속부의 저항을 측정하기 위한 저항 측정 장치에 있어서, 상기 3개 이상의 도전부 중 하나인 공급측 도전부에 미리 설정된 공급 전류를 공급하기 위한 전류 공급부와, 상기 각 도전부 중 하나이며 상기 공급측 도전부와는 상이한 인입측 도전부로부터, 미리 설정된 인입 전류를 인입하기 위한 전류 인입부와, 상기 각 도전부 중 상기 공급측 도전부 및 상기 인입측 도전부와는 상이한 도전부인 전압 측정용 도전부와 상기 공급측 도전부와의 사이의 전압인 공급측 전압을 검출하는 공급측 전압 검출부와, 상기 전압 측정용 도전부와 상기 인입측 도전부와의 사이의 전압인 인입측 전압을 검출하는 인입측 전압 검출부와, 상기 공급 전류와 상기 공급측 전압에 근거해 상기 공급측 도전부와 쌍이 되는 접속부의 저항값을 산출하고, 상기 인입 전류와 상기 인입측 전압에 근거해 상기 인입측 도전부와 쌍이 되는 접속부의 저항값을 산출하는 저항 산출부를 갖춘다.

이 구성에 의하면, 전류 공급부에 의해 공급측 도전부로 공급 전류가 공급되고, 전류 인입부에 의해 인입측 도전부로부터 인입 전류가 인입되는 결과, 공급측 도전부, 공급측 도전부와 쌍이 되는 접속부, 면상 도체, 인입측 도전부와 쌍이 되는 접속부 및 인입측 도전부에 전류가 흐른다. 그렇지만, 전압 측정용 도전부와 쌍이 되는 접속부에는 전류가 흐르지 않고, 따라서 이 접속부에서는 전압이 발생하지 않기 때문에, 전압 측정용 도전부와 공급측 도전부와의 사이의 전압인 공급측 전압에는, 공급측 도전부와 쌍이 되는 접속부에서 발생한 전압이 포함되고, 그 외의 접속부에서 발생한 전압은 포함되지 않는다. 그 결과, 저항 산출부가 공급 전류와 공급측 전압에 근거해 산출한 저항값은, 공급측 도전부와 쌍이 되는 접속부의 저항값과 대략 동일해진다. 마찬가지로, 전압 측정용 도전부와 인입측 도전부와의 사이의 전압인 인입측 전압에는, 인입측 도전부와 쌍이 되는 접속부에서 발생한 전압이 포함되고, 그 외의 접속부에서 발생한 전압은 포함되지 않는다. 그 결과, 저항 산출부가 인입 전류와 인입측 전압에 근거해 산출한 저항값은, 인입측 도전부와 쌍이 되는 접속부의 저항값과 대략 동일해진다. 이에 따라, 공급측 도전부와 쌍이 되는 접속부의 저항값과, 인입측 도전부와 쌍이 되는 접속부의 저항값을, 개별적으로 측정할 수 있다.

또한, 상기 전류 공급부, 상기 전류 인입부, 상기 공급측 전압 검출부 및 상기 인입측 전압 검출부를 포함한 세트를 복수 세트(組) 갖추고, 상기 각 세트의 각각에 대응하여, 상기 공급측 도전부, 상기 인입측 도전부 및 상기 전압 측정용 도전부가 설정되고, 상기 저항 산출부는, 상기 각 세트에 대응하여 검출된 상기 공급 전류 및 상기 공급측 전압에 근거해, 상기 각 세트에 대응하는 상기 공급측 도전부와 쌍이 되는 접속부의 저항값을 산출하고, 상기 각 세트에 대응하여 검출된 상기 인입 전류 및 상기 인입측 전압에 근거해, 상기 각 세트에 대응하는 상기 인입측 도전부와 쌍이 되는 접속부의 저항값을 산출하는 것이 바람직하다.

이 구성에 의하면, 각 세트 마다의 공급측 도전부와 쌍이 되는 접속부의 저항값 측정과 인입측 도전부와 쌍이 되는 접속부의 저항값 측정을 병행해서 실행하는 것이 가능해지므로, 저항 측정 시간을 단축하는 것이 가능해진다.

또한, 상기 각 세트에 대응하는 상기 공급 전류의 합계와, 상기 각 세트에 대응하는 인입 전류의 합계가 실질적으로 동일한 것이 바람직하다.

이 구성에 의하면, 각 세트의 전류 공급부에서 피측정 기판으로 공급된 전류의 대략 전부가 각 세트의 전류 인입부에 의해 피측정 기판으로부터 인출되므로, 피측정 기판으로부터 외부로 누설 전류가 흐르는 것이 억제된다.

또한, 상기 공급 전류와 상기 인입 전류는, 서로 실질적으로 동일한 것이 바람직하다.

이 구성에 의하면, 피측정 기판의 각 부에서 접속부 상호 간에 흐르는 전류가 균등화 되는 결과, 면상 도체의 전위가 안정화 된다. 그 결과, 저항 측정 정밀도가 향상된다.

또한, 상기 전류 공급부에 의한 전류 공급, 상기 전류 인입부에 의한 전류 인입, 상기 공급측 전압 검출부에 의한 전압 검출 및 상기 인입측 전압 검출부에 의한 전압 검출을 실시하기 위해 상기 각 도전부에 접촉시키기 위한 프로브를 갖추고, 상기 공급 전류 및 상기 인입 전류는, 상기 각 도전부의 표면에 생기는 산화막을 제거하기 위한 산화막 제거 전류값 이상, 또한 상기 프로브의 정격 전류값 이하로 설정되는 것이 바람직하다.

이 구성에 의하면, 각 프로브에는, 산화막을 제거하기 위한 산화막 제거 전류값 이상이고, 또한 프로브의 정격 전류값 이하의 전류가 흐르므로, 프로브를 손상시키지 않고, 도전부의 표면의 산화막을 제거하여 저항 측정의 정밀도를 향상시킬 수 있다.

또한, 상기 각 도전부 중, 상기 공급측 도전부, 상기 인입측 도전부 및 상기 전압 측정용 도전부와는 상이한 접지용 도전부를, 회로 그라운드에 접속하는 접지부를 더 갖추는 것이 바람직하다.

이 구성에 의하면, 접지용 도전부가 접지부에 의해 회로 그라운드에 접속되고, 면상 도체가 접속부를 통해 회로 그라운드에 접속되므로, 면상 도체의 전위가 안정화 된다. 그 결과, 공급측 전압 및 인입측 전압의 측정 정밀도가 향상되고, 각 접속부의 저항값의 산출 정밀도가 향상된다.

이 구성에 의하면, 전류 공급 공정에서 공급측 도전부로 공급 전류가 공급되고, 전류 인입 공정에서 인입측 도전부로부터 인입 전류가 인입되는 결과, 공급측 도전부, 공급측 도전부와 쌍이 되는 접속부, 면상 도체, 인입측 도전부와 쌍이 되는 접속부 및 인입측 도전부에 전류가 흐른다. 그렇지만, 전압 측정용 도전부와 쌍이 되는 접속부에는 전류가 흐르지 않고, 따라서 이 접속부에는 전압이 발생하지 않기 때문에, 전압 측정용 도전부와 공급측 도전부와의 사이의 전압인 공급측 전압에는, 공급측 도전부와 쌍이 되는 접속부에서 발생한 전압이 포함되고, 그 외의 접속부에서 발생한 전압은 포함되지 않는다. 그 결과, 저항 산출 공정에서 공급 전류와 공급측 전압에 근거해 산출된 저항값은, 공급측 도전부와 쌍이 되는 접속부의 저항값과 대략 동일해진다. 마찬가지로, 전압 측정용 도전부와 인입측 도전부와의 사이의 전압인 인입측 전압에는, 인입측 도전부와 쌍이 되는 접속부에서 발생한 전압이 포함되고, 그 외의 접속부에서 발생한 전압은 포함되지 않는다. 그 결과, 저항 산출 공정에서 인입 전류와 인입측 전압에 근거해 산출된 저항값은, 인입측 도전부와 쌍이 되는 접속부의 저항값과 대략 동일해진다. 이에 따라, 공급측 도전부와 쌍이 되는 접속부의 저항값과 인입측 도전부와 쌍이 되는 접속부의 저항값을, 개별적으로 측정할 수 있다.

이러한 구성의 저항 측정 장치 및 저항 측정 방법은, 면상으로 펼쳐진 도전성의 면상 도체와, 면상 도체와 대향하는 기판면과, 기판면에 설치된 도전부와 그 도전부를 면상 도체에 전기적으로 접속하는 접속부와의 쌍을 가지는 피측정 기판의 접속부의 저항을 개별적으로 측정할 수 있다.

이 출원은, 2016년 12월 1일에 출원된 일본 특허 출원 특원 2016-233892를 기초로 한 것으로, 그 내용은 본원에 포함된다. 또한, 발명을 실시하기 위한 형태의 항에서 이루어진 구체적인 실시 양태 또는 실시예는, 어디까지나 본 발명의 기술 내용을 명확히 하기 위한 것으로, 본 발명은 이러한 구체 예로만 한정해서 협의(狹義)로 해석되어야 하는 것은 아니다.

1: 저항 측정 장치
4U, 4L: 측정 지그(jig, 治具)
20: 제어부
21: 도전부 선택부
22: 저항 산출부
31: 스캐너부
110: 기판 고정 장치
112: 하우징(housing, 筐體)
121, 122: 측정부
125: 측정부 이동 기구
B: 중간 기판
BS, BS1: 기판면
BS2: 접촉면
CM: 전류 인입부
CS: 전류 공급부
G: 접지 단자
Ii: 인입 전류
Io: 공급 전류
IP: 내층 패턴
M1∼Mn: 측정 블록
MP: 금속판
P, PA1∼PZ1: 도전부
Pr: 프로브
RA∼RZ: 접속부
Ra∼Rz: 저항값
V1: 공급측 전압
V2: 인입측 전압
VM1: 공급측 전압 검출부
VM2: 인입측 전압 검출부
WB: 다층 기판
WB1, WB2: 기판

Claims

면상(面狀)으로 펼쳐진 도전성의 면상 도체와, 상기 면상 도체와 대향하는 기판면과, 상기 기판면에 설치된 도전부와 상기 도전부를 상기 면상 도체에 전기적으로 접속하는 접속부와의 쌍을 가지는 동시에, 상기 쌍을 3개 이상 갖추는 피측정 기판의 상기 접속부의 저항을 측정하기 위한 저항 측정 장치에 있어서,
상기 3개 이상의 도전부 중 하나인 공급측 도전부에 미리 설정된 공급 전류를 공급하기 위한 전류 공급부와,
상기 각 도전부 중 하나이며 상기 공급측 도전부와는 상이한 인입측 도전부로부터, 미리 설정된 인입 전류를 인입하기 위한 전류 인입부와,
상기 각 도전부 중 상기 공급측 도전부 및 상기 인입측 도전부와는 상이한 도전부인 전압 측정용 도전부와 상기 공급측 도전부와의 사이의 전압인 공급측 전압을 검출하는 공급측 전압 검출부와,
상기 전압 측정용 도전부와 상기 인입측 도전부와의 사이의 전압인 인입측 전압을 검출하는 인입측 전압 검출부와,
상기 공급 전류와 상기 공급측 전압에 근거해 상기 공급측 도전부와 쌍이 되는 접속부의 저항값을 산출하고, 상기 인입 전류와 상기 인입측 전압에 근거해 상기 인입측 도전부와 쌍이 되는 접속부의 저항값을 산출하는 저항 산출부
를 갖추고,
상기 전류 공급부는,
제1 및 제2 단자를 갖추고, 상기 제1 단자가 회로 그라운드에 접속되고, 상기 제2 단자가 상기 공급측 도전부측에 접속되고, 상기 제1 단자로부터 상기 제2 단자로 상기 공급 전류를 공급하고,
상기 전류 인입부는,
제3 및 제4 단자를 갖추고, 상기 제3 단자가 상기 인입측 도전부측에 접속되고, 상기 제4 단자가 상기 회로 그라운드에 접속되고, 상기 제3 단자로부터 상기 제4 단자로 상기 인입 전류를 인입하고,
상기 전류 공급부, 상기 전류 인입부, 상기 공급측 전압 검출부, 및 상기 인입측 전압 검출부를 포함한 세트를 복수 세트 갖추고,
상기 세트의 각각에 대응하여, 상기 공급측 도전부, 상기 인입측 도전부, 및 상기 전압 측정용 도전부가 설정되고,
상기 저항 산출부는,
상기 각 세트에 대응하는 상기 공급 전류 및 상기 공급측 전압에 근거해, 상기 각 세트에 대응하는 상기 공급측 도전부와 쌍이 되는 접속부의 저항값을 산출하고, 상기 각 세트에 대응하는 상기 인입 전류 및 상기 인입측 전압에 근거해, 상기 각 세트에 대응하는 상기 인입측 도전부와 쌍이 되는 접속부의 저항값을 산출하는, 저항 측정 장치.
제1항에 있어서,
상기 각 세트에 대응하는 상기 공급 전류의 합계와, 상기 각 세트에 대응하는 인입 전류의 합계가 동일한, 저항 측정 장치.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 공급 전류와 상기 인입 전류는, 서로 동일한, 저항 측정 장치.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 전류 공급부에 의한 전류 공급, 상기 전류 인입부에 의한 전류 인입, 상기 공급측 전압 검출부에 의한 전압 검출, 및 상기 인입측 전압 검출부에 의한 전압 검출을 실시하기 위해 상기 각 도전부에 접촉시키기 위한 프로브
를 갖추고,
상기 공급 전류 및 상기 인입 전류는,
상기 각 도전부의 표면에 생기는 산화막을 제거하기 위한 산화막 제거 전류값 이상, 또한 상기 프로브의 정격 전류값 이하로 설정되어 있는, 저항 측정 장치.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 저항 측정 장치는,
상기 각 도전부 중, 상기 공급측 도전부, 상기 인입측 도전부, 및 상기 전압 측정용 도전부와는 상이한 접지용 도전부를, 회로 그라운드에 접속하는 접지부
를 더 갖추는, 저항 측정 장치.
제3항에 있어서,
상기 전류 공급부에 의한 전류 공급, 상기 전류 인입부에 의한 전류 인입, 상기 공급측 전압 검출부에 의한 전압 검출, 및 상기 인입측 전압 검출부에 의한 전압 검출을 실시하기 위해 상기 각 도전부에 접촉시키기 위한 프로브
를 갖추고,
상기 공급 전류 및 상기 인입 전류는,
상기 각 도전부의 표면에 생기는 산화막을 제거하기 위한 산화막 제거 전류값 이상, 또한 상기 프로브의 정격 전류값 이하로 설정되어 있는, 저항 측정 장치.
제3항에 있어서,
상기 저항 측정 장치는,
상기 각 도전부 중, 상기 공급측 도전부, 상기 인입측 도전부, 및 상기 전압 측정용 도전부와는 상이한 접지용 도전부를, 회로 그라운드에 접속하는 접지부
를 더 갖추는, 저항 측정 장치.
제4항에 있어서,
상기 저항 측정 장치는,
상기 각 도전부 중, 상기 공급측 도전부, 상기 인입측 도전부, 및 상기 전압 측정용 도전부와는 상이한 접지용 도전부를, 회로 그라운드에 접속하는 접지부
를 더 갖추는, 저항 측정 장치.
제1항에 기재된 저항 측정 장치를 이용하여 상기 접속부의 저항을 측정하기 위한 저항 측정 방법에 있어서,
상기 세트의 각각에 대응하여, 상기 공급측 도전부, 상기 인입측 도전부, 및 상기 전압 측정용 도전부를 설정하고,
상기 각 세트에 대응하는 상기 공급 전류 및 상기 공급측 전압에 근거해, 상기 각 세트에 대응하는 상기 공급측 도전부와 쌍이 되는 접속부의 저항값을 산출하고, 상기 각 세트에 대응하는 상기 인입 전류 및 상기 인입측 전압에 근거해, 상기 각 세트에 대응하는 상기 인입측 도전부와 쌍이 되는 접속부의 저항값을 산출하는, 저항 측정 방법.
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